太阳能电池性能测试实验探究

太阳能发电是一种新兴的可再生能源利用方式。通常把无光照情况下太阳能电池的电流电压特性叫做暗特性。简单的处理方式是把无光照情况下的太阳能电池等价于一个理想PN结。对于确定的太阳能电池，其掺杂杂质种类、掺杂计量、器件结构都是确定的，对电流电压特性具有影响的因素是温度。

理论教育 2023-06-25

光纤传输中的语音、图像和波分复用实验

WDM可复用信道数或可用的载波数主要取决于信道间隔。实验装置如图6.2所示: CA9005信息光电子综合实验系统、1550nm激光器、1310nm激光器、1310/1550波分复用器、微型摄像头、监视器、光电二极管图6.2 光纤通信及波分复用实验装置示意图按图6.2所示结构进行实验系统连接，检查无误后打开系统电源。将两个WDM和4km单模光纤按图6.2所示结构接入实验系统，使用1550nm传输视频信号，使用1310nm传输语音信号，进行单模光纤波分复用技术实验。

理论教育 2023-06-25

LED综合实验探索：实验二十

根据全球LED产业发展情况，预计LED半导体照明将使全球照明用电量减少一半。LED的P-I曲线基本上是一条近似的线性直线，只有当电流过大时，由于PN结发热产生饱和现象，使P-I曲线的斜率减小。图20.5 LED/LD的P-I特性曲线由图20.5可以看出，当注入电流较低时，LD只发射微弱的荧光。图20.6 LD的温度特征曲线实验装置如图20.7所示: LD/LED参数测量综合实验仪、数字光谱仪、功率计图20.7 设备连接图测量LD/LED的I-V-E曲线及照度和光通量。

理论教育 2023-06-25

光伏发电：太阳能转电能的原理与效率

在物理学上称为太阳能光伏，简称光伏。太阳能电池发电系统是利用以光生伏打效应原理制成的太阳能电池将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。太阳能电池的顶部被一层抗反射膜所覆盖，以便减少太阳能的反射损失。一般产品化单晶硅太阳能电池的光电转换效率为13%～18%，产品化多晶硅太阳能电池的光电转换效率为11%～15%，产品化非晶硅太阳能电池的光电转换效率为5%～8%。太阳能电池也是被镶嵌在一层聚合物中。

理论教育 2023-06-25

LD/LED的P-I-V特性曲线测试实验优化

LED和LD的P-I特性与发光效率图2.1是LED和LD的P-I特性曲线。LED是自发辐射光，所以P-I曲线的线性范围较大。图2.1 LD和LED的P-I特性曲线阈值电流是评定半导体激光器性能的一个主要参数，本实验采用两段直线拟合法对其进行测定。LED和LD的光谱特性LED没有光学谐振腔选择波长，它的光谱是以自发辐射为主的光谱，图2.3为LED的典型光谱曲线。图2.5 LED调制特性在LD的调制过程中存在以下两种物理机制影响其调制特性:①增益饱和效应。

理论教育 2023-06-25

单模光纤色散系数的脉冲时延测量方法探究

了解单模光纤的色散特性;掌握光纤色散系数的测量方法。在多模光纤中可以忽略，多模光纤色散中模间色散起支配作用。常规光纤的零色散波长在1.3μm处。还有一种超宽带低色散光纤，它在很宽的频带范围内具有低色散。光纤色散测试方法有相移法、干涉法和脉冲时延法，其中相移法最为常用。图11.1 不同光纤的色散特性本实验用脉冲时延法测量G.652单模光纤在1550nm波长处的色散系数。

理论教育 2023-06-25

CCD信号采集与处理实验

CCD作为一种多功能器件，有三大应用领域: 摄像、信号处理和存储。广播级电视摄像机中，CCD摄像机已接近与真空器件摄像机“平分秋色”。因而， CCD成像器件又是目前红外探测技术发展的重点。掌握线阵CCD信号采集与处理方法。CCD中电荷的转移必须按照确定的方向。在积分阶段，转移栅是低电平而使光敏区与CCD隔开。这样，就保证了光敏区的正常积分及CCD将前一积分周期的信号正常转移和读出。

理论教育 2023-06-25

自由空间图像传输系统的设计与优化

自由空间光通信又称无线通信，或无线光通信。自由空间光通信是利用激光光束作为载波在空间直接进行语音、图像、数据等信息的双向传送的一种通信技术，通信的目的就是把所要传送的数据由一个地点传递到另一个地点。电视图像扫描是由隔行扫描组成场，由场组成帧，一帧为一幅图像。这是一个理论值，实际分解率与扫描的有效区间有关，根据统计，电视接收机实际垂直分解率约400线。用YUV空间表示法就能解决这个问题。

理论教育 2023-06-25

光纤端面处理、耦合和熔接实验优化方案

光纤端面的处理是一项基本技术，其形式有两种: 平面光纤头和微透镜光纤头。光纤端面处理质量的好坏直接影响到接续后的光纤损耗和光纤与光源或光探测器的耦合效率。掌握光纤端面的处理技术;掌握光纤熔接的基本技术。光纤接续后光线传输到接头处会产生一定的损耗量，称之为熔接损耗或接续损耗。光纤端面的完善与否是决定光纤接续损耗的重要原因之一。裸纤的清洁、切割和熔接应紧密衔接，不可间隔过长。

理论教育 2023-06-25

光纤光栅温度传感与测量实验简介

光纤光栅在传感技术方面可以对多种物理量进行传感和检测，光纤光栅已实现温度、应力、应变、加速度、水声等参量的传感与测量。了解光纤传感器的工作原理及相关特性;掌握光纤光栅位移传感的测量方法。②将1550nm激光器控制端口连接至LD1，将光纤光栅温度传感器控制端口连接至LD2。光纤光栅温度传感器定标测量出光纤光栅在30℃下的反射光谱，记录其峰值位置。光纤光栅温度传感器的温度不能设置得太高，以免损坏仪器。

理论教育 2023-06-25

光电自动寻的系统设计(激光制导)实验优化

学习光电位置传感器特性测量及光路设计方法;了解激光制导实验系统光路装配和调试方法。激光照射器用来指示目标，故又称激光目标指示器。半主动式回波制导广泛应用于各种武器的制导系统中，如激光制导炸弹、激光制导导弹、激光制导炮弹等，是所有制导武器中制导精度最高的。本实验采用光电位置传感器接收目标的激光信号，模拟半主动式激光制导过程。

理论教育 2023-06-25

光纤衰减系数测量实验方案

光在光纤中传输时受到衰减，称为光纤损耗。掌握实现模式稳态分布的方法;了解光纤衰减的几个因素;掌握用“截断法”测量光纤衰减系数的方法。表示损耗随波长变化的曲线称为光纤的损耗谱曲线。图4.1给出三种实用光纤和一种优质单模光纤测量的损耗谱曲线。

理论教育 2023-06-25

掺铒光纤放大器：光通信发展重要里程碑

掺铒光纤放大器的出现是光纤通信发展史上一个重要里程碑。掺铒光纤放大器的意义不仅在于可进行全光中继，它还在多方面推动了光纤通信的发展，引起了光纤通信的革命性变革。图9.3给出了掺铒光纤放大器小信号增益G与泵浦功率P及光纤长度L的关系曲线。即使掺铒光纤放大器芯子的组分相同，不同放大器的增益谱也会有所差别，这是因为增益谱还与光纤长度有关的缘故。

理论教育 2023-06-25

光纤时域反射测量技术详解

光纤时域反射测量是光纤通信领域非常重要的测量技术。了解光波系统中光信号的传输特性;掌握光纤时域反射法的工作原理和测量方法。图8.1 光纤时域反射测量测试波形OTDR使用瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性。时域反射法测定单模光纤断点位置①设置COD模式为ARX，量程调至100μA档。

理论教育 2023-06-25

光纤无源器件参数测量实验

光纤无源器件有很多种类，主要有光纤连接器、光纤耦合器、光滤波器、光隔离器、波分复用/解复用器、光开关、光衰减器、光环形器、偏振选择与控制器等。了解光纤无源器件的工作原理及相关特性;掌握光纤无源器件特性参数的测量方法。光耦合器是一种光纤无源器件，该领域内的一般技术术语对它也适用。因此，不同种类的光纤耦合器之间，插入损耗的差异，并不能反映器件制作质量的优劣，这是与其他无源器件不同的地方。

理论教育 2023-06-25

电吸收调制技术及器件的优势与测量方法

了解电吸收调制技术的工作原理和相关特性;掌握电吸收器件的参数测量方法。多量子阱电吸收型光调制器利用的是量子限制Stork效应，即当量子阱区存在垂直于阱壁方向的电场时，它的吸收带边会发生红移。图18.1为电吸收型光调制器的典型结构图。图18.1 电吸收型光调制器结构图为实现器件与单模光纤之间的光耦台，器件一般设计为高脊波导结构。测量1550nm电吸收调制激光器的调制特性。用半导体量子阱材料制作的电吸收型光调制器具有什么优点?

理论教育 2023-06-25